(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ルーツ式真空ポンプと、真空ポンプの吸気口に設けられて装置に接続される吸気側配管と、真空ポンプの排気口に設けられた排気側配管とを備えている真空ポンプ装置において、
排気側配管は、排気エアを冷却用として真空ポンプに吹き付ける排気エア吐出部を有していることを特徴とする真空ポンプ装置。
【請求項２】
排気側配管は、真空ポンプの排気口に接続されて上方にのびる立上り部と、立上り部から水平方向にのびる水平部と、水平部端部から下方にのび下端に排気エア吐出口を有している排気エア吐出部としての垂下部とからなり、立上り部に、偏心レジューサが突き合わされることで形成され排気エア通路の方向を偏心させる消音用偏心管が設けられ、水平部に、消音器が設けられていることを特徴とする請求項１の真空ポンプ装置。
【請求項３】
排気エア吐出部からの吐出エアを冷却するための送風ファンが設けられていることを特徴とする請求項１または２の真空ポンプ装置。
【請求項４】
排気側配管の垂下部の下端部に、逆Ｕ字状となるように分岐管が設けられており、各分岐管の下端開口は、真空ポンプの軸受設置部に臨まされていることを特徴とする請求項２または３の真空ポンプ装置。
【請求項５】
各分岐管に、風量を調整するための多孔板が設けられていることを特徴とする請求項４の真空ポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、真空ポンプ装置に関し、特に、ルーツ式真空ポンプを使用した真空ポンプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
真空ポンプ(1)として、図６に示すように、２本の平行な軸上に取り付けられた複数（一般的には３葉）の羽根を持つ１対のロータ(11)(12)が長円形のケーシング(13)内面および相互のロータ(11)(12)間にわずかな間隙を保持しつつ、互いに反対方向に等速度で回転することにより、ケーシング(13)とロータ(11)(12)とで囲まれた一定量の容積の気体を吸気側から排気側へ送り出すルーツ式のものが知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３２７０２５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
真空ポンプでは、例えば−４０ｋＰａで使用する場合、−１０ｋＰａにつき１５℃温度が上昇することから、軸受のグリースが溶けて流れ、故障の原因となるという問題がある。そこで、冷却水などを使用した冷却装置が付設されるが、装置が大型化するなどの問題があり、冷却装置の簡素化が望まれている。
【０００５】
一方、上記従来の真空ポンプ装置では、排気側については、特に考慮されることなく、大気開放されている。
【０００６】
この発明の目的は、従来考慮されていなかった排気側の構成を変更することによって、温度上昇を抑えることができ、これにより、冷却装置の構成が大幅に簡素化された真空ポンプ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明による真空ポンプ装置は、ルーツ式真空ポンプと、真空ポンプの吸気口に設けられて装置に接続される吸気側配管と、真空ポンプの排気口に設けられた排気側配管とを備えている真空ポンプ装置において、排気側配管は、排気エアを冷却用として真空ポンプに吹き付ける排気エア吐出部を有していることを特徴とするものである。
【０００８】
ルーツ式真空ポンプを使用した真空ポンプ装置では、運転に伴ってその温度が上昇した場合に、軸受潤滑用のグリースが溶けて軸受が損傷するということがある。従来では、例えば冷却水を流すことなどで冷却を行っているが、この発明においては、従来、排気エアを大気開放するために使用されていた排気側配管が、排気エアを冷却用として真空ポンプに吹き付ける排気エア吐出部を有している構成とされることで、真空ポンプの排気エアで真空ポンプを冷却するものとし、これにより、別途の冷却装置の設置を不要なものとすることができる。
【０００９】
真空ポンプが高温となっていることから、真空ポンプからの排気エアも常温よりは高い温度となっているが、この排気エアは、排気側配管内を通過することで、温度が下がり、さらに、吐出エアに常温の空気が混ざることで、さらに温度が下がるので、ケーシングに当たるときの吐出エアの温度は、常温より若干高い程度となり、十分な冷却効果を得ることができる。
【００１０】
排気エア吐出部の吐出口とケーシングとの距離は、小さすぎると、空気が混ざることによる吐出エアの温度低下が小さく、また、大きすぎると、ケーシングに当たるエア量が少なくなるので、１２０ｍｍ程度（６０ｍｍ以上で２００ｍｍ以下）が好ましい。
【００１１】
排気側配管は、真空ポンプの排気口に接続されて上方にのびる立上り部と、立上り部から水平方向にのびる水平部と、水平部端部から下方にのび下端に排気エア吐出口を有している垂下部とからなり、立上り部に、偏心レジューサが突き合わされることで形成され排気エア通路の方向を偏心させる消音用偏心管が設けられ、水平部に、消音器が設けられていることが好ましい。
【００１２】
このようにすると、排気側配管は、全体として逆Ｕ字状で、平面から見た場合に、真空ポンプと重なるように配置され、排気側配管を設置するためのスペースを少ないものとすることができる。また、排気側に設置が必要な消音装置が別途の設置スペースを設けることなく排気側配管に組み込まれ、消音効果を有する真空ポンプ装置をコンパクトなものとすることができる。
【００１３】
消音用偏心管は、上下１対の偏心レジューサからなり、例えば、真空ポンプの排気口に接続されたエルボと水平部に連なるエルボに接続された短管との間に配置される。真空ポンプの排気口に接続されたエルボの垂直部の軸線と水平部に連なるエルボに接続された短管の軸線とは偏心させられて、エルボの垂直部の上端開口に下側偏心レジューサの小径側の開口が接続され、短管の下端開口に上側偏心レジューサの小径側の開口が接続される。ここで、下側偏心レジューサの大径側の開口と上側偏心レジューサの大径側の開口とは、下側偏心レジューサの小径側の開口と上側偏心レジューサの小径側の開口とが偏心するように、所定角度位相をずらして接合される。
【００１４】
吸気側配管は、例えば、吸着などを行う装置に接続される装置側配管と、装置側配管に連なりかつ大気側に開放する大気開放配管と、大気開放配管に設けられた圧力開放弁と、装置側配管に連なりかつ真空ポンプの吸気口に接続される真空ポンプ側配管と、配管途中に設けられたフィルタとを有しているものとされる。
【００１５】
排気エア吐出部からの吐出エアを冷却するための送風ファンが設けられていることが好ましい。この発明の真空ポンプ装置によると、上記の排気側配管により真空ポンプの冷却を行うので、従来のように、真空ポンプ冷却用のファンは不要とすることができる。しかしながら、排気エア吐出部からの吐出エアを冷却するための送風ファンを使用することで、常温の空気が混ざることで下がった吐出エアの温度をさらに下げることができ、より大きな冷却効果を得ることができる。この送風ファンは、ケーシングおよびモータの冷却も可能なように、その方向が排気側配管の吐出口とケーシングとの間からケーシングおよびモータに向かう方向に設定されることがより好ましい。
【００１６】
排気側配管の垂下部の下端部に、逆Ｕ字状となるように分岐管が設けられており、各分岐管の下端開口は、真空ポンプの軸受設置部に臨まされていることが好ましい。このようにすると、高温となることで損傷を最も起こしやすい真空ポンプの軸受部がより多く冷却されることになり、冷却効果を高めることができる。
【００１７】
排気側配管の各分岐管に、風量を調整するための多孔板が設けられていることが好ましい。ここで、多孔板は、吐出エアが３ｋＰａ〜７ｋＰａとなるように、その孔径および孔数が設定されることが好ましい。このような多孔板によると、音圧を５ｄＢ程度下げることができ、消音効果をより一層高めることができる。
【発明の効果】
【００１８】
この発明の真空ポンプ装置によると、排気側配管は、排気エアを冷却用として真空ポンプに吹き付ける排気エア吐出部を有しているので、真空ポンプの排気口から出るエアを真空ポンプから所定距離離れた位置から真空ポンプに吹き付けることで真空ポンプを冷却し、これにより、冷却装置の構成を大幅に簡素化することができ、真空ポンプ装置をコンパクトなものにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、この発明による真空ポンプ装置を示す正面図である。
【図２】図２は、同側面図である。
【図３】図３は、同平面図である。
【図４】図４は、偏心管を示す要部拡大垂直断面図である。
【図５】図５は、分岐管端部に設けられる多孔板の底面図である。
【図６】図６は、この発明による真空ポンプ装置で使用されるルーツ式真空ポンプを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
この発明の実施の形態を、以下図面を参照して説明する。以下の説明において、上下および左右は、図１の上下および左右をいうものとする。
【００２１】
この発明による真空ポンプ装置は、図１から図３までに示すように、真空ポンプ(1)と、真空ポンプ(1)の入口側（吸気側）に設けられた吸気側配管(2)と、同出口側（排気側）に設けられた排気側配管(3)と、真空ポンプ(1)近傍に設けられた送風ファン(4)と、真空ポンプ(1)のロータを回転させるモータ(5)と、これらを支持するハウジング(6)とを備えている。
【００２２】
真空ポンプ(1)は、図６に示したルーツ式のもので、ケーシング(7)と、ケーシング(7)内に互いに反対方向に回転可能に配された１対の３葉のロータ（図示略）とを備えている。ルーツ式の真空ポンプ(1)は、同じ構成のものが「ブロワ」としても使用可能とされているが、この発明においては、吸気側で仕事をする（例えば、吸着作業を行う）真空仕様とされている。
【００２３】
吸気側配管(2)は、吸着などを行う装置に接続される装置側配管(21)と、装置側配管(21)に設けられた圧力計(22)と、装置側配管(21)に連なりかつ大気側に開放する大気開放配管(23)と、大気開放配管(23)に設けられた圧力開放弁(24)と、装置側配管(21)に連なりかつ真空ポンプ(1)の吸気口に接続される真空ポンプ側配管(25)(26)と、真空ポンプ側配管(25)(26)の途中に設けられたフィルタ(27)とを有している。
【００２４】
排気側配管(3)は、真空ポンプ(1)の排気口に接続されて真空ポンプ(1)の左方において上方にのびる立上り部(31)と、立上り部(31)から右方の水平方向にのびる水平部(32)と、水平部(32)右端部から下方にのびる垂下部(33)とからなり、その垂下部(33)は、下端に排気エア吐出口を有し排気エアを冷却用として真空ポンプ(1)に吹き付ける排気エア吐出部とされている。垂下部(33)の下端部には、逆Ｕ字状となるように１対の分岐管(34)(35)が設けられており、これらの分岐管(34)(35)の下端開口から冷却用エアが吐出される。各分岐管(34)(35)のエア吐出口には、図５に示すような風量を調整するための多孔板(50)が設けられている。
【００２５】
上記において、吸気側配管(2)は、基本的に従来と同じ構成であり、排気側配管(3)は、この発明の真空ポンプ装置の特徴部分で、従来の真空ポンプ装置では、大気開放するように構成されていたものが、上記のように、全体として逆Ｕ字状に形成されて、その排気エアが真空ポンプケーシング(7)に向かうように形成されることで、冷却装置としての機能を有したものとなっている。送風ファン(4)は、その方向が排気側配管(3)の吐出口と真空ポンプケーシング(7)との間から真空ポンプケーシング(7)およびモータ(5)に向かう方向に設定されており、これにより、真空ポンプケーシング(7)およびモータ(5)の冷却も可能なように設置されているが、送風ファン(4)設置の主目的は、排気側配管(3)の垂下部(33)の分岐管(34)(35)からの吐出エアを冷却するためであり、この点が従来と相違している。
【００２６】
排気側配管(3)において、立上り部(31)には、真空ポンプ(1)の排気口に接続された下側エルボ(40)と水平部(32)に連なる上側エルボ(41)に接続された短管(42)との間に配置され、排気エア通路の方向を偏心させることで脈動に伴う音を低減する消音用偏心管(36)が設けられている。また、水平部(32)には、消音器(39)が設けられている。これにより、排気側に設置が必要な消音装置が別途の設置スペースを設けることなく排気側配管(3)に組み込まれている。
【００２７】
分岐管(34)(35)のエア吐出口と真空ポンプケーシング(7)との距離は、１２０ｍｍ程度（６０ｍｍ以上で２００ｍｍ以下）とされている。各分岐管(34)(35)の下端開口すなわちエア吐出口は、真空ポンプ(1)の軸受設置部に臨まされており、これにより、高温となることで損傷を最も起こしやすい真空ポンプ(1)の軸受部がより多く冷却されることになり、冷却効果を高めることができる。
【００２８】
また、各分岐管(34)(35)に設けられる多孔板(50)は、吐出エアが３ｋＰａ〜７ｋＰａとなるように、その孔径および孔数が設定されている。この多孔板(50)を使用すると、使用しない場合に比べて、５ｄＢの消音が可能であり、排気側配管(3)による消音効果を高めることができる。
【００２９】
消音用偏心管(36)は、図４に示すように、上下１対の偏心レジューサ(37)(38)からなる。各偏心レジューサ(37)(38)は、断面が円形であり、一端側の小径開口から他端側の大径開口にかけて、その中心を移動させながら（偏心させながら）その径を連続的に大きくしたもので、消音用偏心管(36)は、同一形状の偏心レジューサ(37)(38)を大径側の開口同士を突き合わせて接合したものである。ここで、下側偏心レジューサ(38)の大径側の開口と上側偏心レジューサ(37)の大径側の開口とは、図４（ａ）に示すように、下側偏心レジューサ(38)の小径側の開口と上側偏心レジューサ(37)の小径側の開口とが同心となるように接合されてもよいが、図４（ｂ）に示すように、下側偏心レジューサ(38)の小径側の開口と上側偏心レジューサ(37)の小径側の開口とが偏心するように、図４（ａ）において下側偏心レジューサ(38)を基準にして上側偏心レジューサ(37)を矢印の方向に所定角度（例えば４５°）回転させて接合されることが好ましい。図４（ｂ）に示す消音用偏心管(36)を使用することで、図１において、下側エルボ(40)の垂直部の軸線と短管(42)の軸線とが偏心させられた状態で、下側エルボ(40)の垂直部の上端開口に下側偏心レジューサ(38)の小径側の開口が接続され、短管(42)の下端開口に上側偏心レジューサ(37)の小径側の開口が接続されている。ルーツ式真空ポンプ(1)では、複数の羽根を持つ１対のロータが互いに噛み合わされるようにして回転することから、脈動が生じ、この脈動に伴う音が大きいものとなる。上記の消音用偏心管(36)によると、この内部を通過するエアが下側偏心レジューサ(38)内を拡がりながら進んだあと、上側偏心レジューサ(37)内を狭まりながら進み、この際、さらにその流れの中心が偏心させられることで、脈動現象が低減する。この結果、水平部(32)の消音器(39)が小型であっても、大きな騒音低減効果を得ることができる。
【００３０】
真空ポンプ(1)の排気エアは、常温よりは高い温度となっているが、例えば、真空ポンプが１００℃であっても、分岐管(34)(35)から吐出されるエアは７０℃程度となり、この吐出エアに常温の空気が混ざるので、真空ポンプケーシング(7)に当たるときの吐出エアの温度は４５℃程度となり、これにより、十分な冷却効果を得ることができる。
【００３１】
この発明の真空ポンプ装置によると、上記の排気側配管(3)により真空ポンプ(1)の冷却を行うので、従来使用されていた真空ポンプ冷却用のファンは不要とすることができる。しかしながら、分岐管(34)(35)からの吐出エアを冷却するための送風ファン(4)を使用することで、常温の空気が混ざることで下がった吐出エアの温度をさらに下げることができ、より大きな冷却効果を得ることができる。
【００３２】
図３の平面図に示されているように、排気側配管(3)は、平面から見た場合に、真空ポンプ(1)と重なるように配置されており、排気側配管(3)を設置するためのスペースが少ないものとなっている。そして、この発明の真空ポンプ装置によると、このコンパクト化に加えて、上記排気側配管(3)によって、防音効果および冷却効果の両方が改善され、工場内で場所を選ばずに設置することが可能となる。
【符号の説明】
【００３３】
(1)         真空ポンプ
(2)         吸気側配管
(3)         排気側配管
(4)         送風ファン
(31)        立上り部
(32)        水平部
(33)        垂下部（排気エア吐出部）
(34)(35)    分岐管
(36)        消音用偏心管
(37)(38)    偏心レジューサ
(39)        消音器
(50)        多孔板
【図１】
0005484228.tif 000002
【図２】
0005484228.tif 000003
【図３】
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【図４】
0005484228.tif 000005
【図５】
0005484228.tif 000006
【図６】
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